2019-2020年高一物理《功率》導(dǎo)學(xué)案(I)

2019-2020年高一物理《功率》導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)⑴學(xué)情檢查、情境導(dǎo)入功的看法和功的計(jì)算公式。正、負(fù)功的意義。問題顯現(xiàn)、合作研究一、功率P.功率的定義：___________________________________________________.功率的定義式：___________________________3._____________________

功率的單位：

4

.

功率是標(biāo)量。5.物理意義：

____________________________________________二、

功率的力和速度表達(dá)式：

P=Fvcos

B1

.

表達(dá)式推導(dǎo)：式中F是對(duì)物體做功的力，v是物體的運(yùn)動(dòng)速度，B是F和速度v之間的夾角。3.在F和v同向時(shí)0=0°,表達(dá)式為：P=Fv。三、力的平均功率和瞬時(shí)功率1.平均功率①描述力在一段時(shí)間內(nèi)做功的快慢。①②計(jì)算公式：P=W/t②P=Fvcos0③0=O時(shí)，P=FvF必定是恒力，v為一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度。應(yīng)用②③式計(jì)算時(shí)注意：力③平均功率對(duì)應(yīng)于一段時(shí)間或一個(gè)過程，并且同一物體在不相同時(shí)間段內(nèi)的平均功率一般不相同,因此說平均功率時(shí)必然要說明是哪一段時(shí)間內(nèi)的平均功率。2.瞬時(shí)功率①力在某一時(shí)刻的功率，對(duì)應(yīng)于物體運(yùn)動(dòng)的某一時(shí)刻或某一地址。②計(jì)算公式：P=Fvcos0P=Fv（F與v同向時(shí)）式中

v

表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。例：質(zhì)量m=2kg的物體從距地面45m的高處自由下落，在t=-2s的時(shí)間內(nèi)重力所做的功等于多少力做功的平均功率等于多少？在這段時(shí)間內(nèi)重力做功的平均功率等于多少？在

？在這段時(shí)間內(nèi)重2s末重力做功的瞬時(shí)功率等于多少？四、額定功率和實(shí)質(zhì)功率1.額定功率：指動(dòng)力機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。額定功率是動(dòng)力機(jī)器的重要性能指標(biāo)，一個(gè)動(dòng)力機(jī)器的額定功率是必然的。.實(shí)質(zhì)功率：指機(jī)器工作時(shí)實(shí)質(zhì)輸出的功率。動(dòng)力機(jī)器不用然在額定功率下工作，機(jī)器長(zhǎng)遠(yuǎn)正常工作時(shí)的實(shí)質(zhì)功率總是小于或等于額定功率。實(shí)質(zhì)功率不應(yīng)大于額定功率。五、汽車的兩種啟動(dòng)方式①恒定功率的加速。由公式

P=Fv

和F-f=ma

知，由于

P

恒定，隨著

v

的增大，

F

必然減小，

a

也必然減小，汽車做加速度不斷減小的

變加速運(yùn)動(dòng)，直到

F=f,

a=0，這時(shí)

v

達(dá)到最大值?？梢姾愣üβ实募铀僖?/p>

定不是勻加速。這種加速過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用

W=Pt

計(jì)算，不能夠用

W=Fs

計(jì)算（由于

F

為變力）。②恒定牽引力（加速度）的加速。由公式

P=Fv

和F-f=ma

知，由于

F

恒定，因此

a

恒定，汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，而隨著

v

的增大，

P

也將不斷增大，直到

P

達(dá)到額定功率

Pm,

功率不能夠再增大了。這時(shí)勻加速運(yùn)

動(dòng)結(jié)束，其最大速度為，此后汽車要想連續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)了?？梢姾愣恳Φ募铀贂r(shí)功率必然不恒定。這種加速過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Fs計(jì)算，不能夠用W=Pt計(jì)算（由于P為變功率）。達(dá)標(biāo)訓(xùn)練、牢固提升A1.—物體從靜止開始自由下落，在第1s和第3s末，重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率之比為A．1：3B．3：1C．1：9D．9：1A2.—臺(tái)電動(dòng)機(jī)的功率是IOkW用這臺(tái)電動(dòng)機(jī)勻速提升2.7Xio4kg的貨物，提升的速度是多大？取g=IOm/s2。B3.

機(jī)車和列車的總質(zhì)量，機(jī)車的功率不變，火車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，空氣阻力不計(jì)。求：

（1）當(dāng)車速時(shí)和車速時(shí)火車的加速度；

（2）火車的最大速度（

g

取）。B4.質(zhì)量為

2kg

的物體放在摩擦因數(shù)為

0.

5

的水平川面上，對(duì)物體施加一個(gè)大小為

10N,與地面成

37°角的拉力，使物體從靜止出發(fā)搬動(dòng)

5m。在這個(gè)過程中，拉力對(duì)物體做功

_______________，摩擦力對(duì)物體做功_________

；在

2s

末時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為

_____________

（sin37

°=0.

6，

cos37

°=0.8）

。C5.

—臺(tái)起重機(jī)勻加速地將質(zhì)量

m=1.0

x103kg

的貨物豎直吊起，在

2s

末貨物的速度

v=4

.

0m/s

。取

g=IOm/s2,

不計(jì)額外功。求：（1）起重機(jī)在這2s時(shí)間內(nèi)的平均輸出功率。（2）起重機(jī)在2s末的瞬時(shí)輸出功率。知識(shí)梳理歸納總結(jié)預(yù)習(xí)指導(dǎo)、新課鏈接理解重力勢(shì)能的看法，會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系,知道重力做功與路徑?jīng)]關(guān)。2019-2020年高一物理《動(dòng)量守恒》授課設(shè)計(jì)經(jīng)過演示實(shí)驗(yàn)及推導(dǎo)，使學(xué)生掌握動(dòng)量守恒的條件及適用范圍.課時(shí)安排：1課時(shí)授課用具：演示動(dòng)量守恒的小車、彈簧和長(zhǎng)玻璃板、砝碼等(或考據(jù)動(dòng)量守恒定律的氣墊導(dǎo)軌和滑塊、充氣機(jī)等).師生互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)：1、教師做好演示實(shí)驗(yàn)，從理論上推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律.2、學(xué)生觀察、解析演示實(shí)驗(yàn).授課過程：一、引入新課問題提出：兩個(gè)相互作用的物體，在沒有外力作用下，它們的動(dòng)量變化遵從什么規(guī)律？演示實(shí)驗(yàn)：以下列圖，在圓滑水平面MN上放兩等質(zhì)量的小車A、B,小車間夾一個(gè)彈簧，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，并用線拴住小車.用火柴燒斷線，由于彈簧的彈力，兩車分別，并沿著相反方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)撞到等距.■■.■■■■TH1離的擋板C、D上，這說明它們碰撞后總動(dòng)量即動(dòng)量的矢量和為零，也就是說，它們碰撞前后動(dòng)量守恒.二、理論推導(dǎo)若是使兩小車的質(zhì)量之比，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，能夠近似地獲取關(guān)系，這說明它們碰撞前后動(dòng)量守恒.理論推導(dǎo)：設(shè)在圓滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是和，沿著同素來線向相同的方向運(yùn)動(dòng),速度分別是和，且兩個(gè)小球的總動(dòng)量為：P=Pip2二m1v1m2v2經(jīng)過一段時(shí)間后，兩個(gè)發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是和，碰撞后的總動(dòng)量為：p二piP2二miVim2V2設(shè)碰撞過程中第一個(gè)球和第二個(gè)球所受的平均作用力分別是和，力的作用時(shí)間是t?依照動(dòng)量定理，第一個(gè)球碰到的沖量是：第二個(gè)球碰到的沖量是：依照牛頓第三定律，和大小相等，方向相反?因此:=-F2tm1v1-gw--(m2v2-m2v2)由此得也許上式表示碰撞前后的總動(dòng)量相等.教師提出問題讓學(xué)生們思慮：動(dòng)量守恒的條件是什么呢？介紹基本看法：系統(tǒng)、內(nèi)力、外力后得出動(dòng)量守恒的條件.一個(gè)系統(tǒng)不受外力也許所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.（一）寫出動(dòng)量守恒定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的幾種形式：1、2、重申換量守恒定律的表達(dá)式是矢量式，速度v必定對(duì)同一參照系，平時(shí)取地面為參照系.舉例說明動(dòng)量守恒定律的適用條件，即“一個(gè)系統(tǒng)不受外力也許所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.”這是所說的“外力之和”與“合外力”不是一個(gè)看法.“合外力”是指作用在某個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）上的外力的矢量和，而“外力之和”是指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點(diǎn)后算出矢量和.（二）實(shí)行動(dòng)量守恒的適用條件：1、系統(tǒng)外力之和不為零，但系統(tǒng)相互作用力遠(yuǎn)大于外力，但相互作用時(shí)間極短，也能夠?yàn)閯?dòng)量守恒，如碰撞、爆炸等.2、系統(tǒng)外力之和不為零，但某一方向外力之和為零，系統(tǒng)在該方向動(dòng)量守恒.（三）說明動(dòng)量守恒定律的適用范圍3、既適用正碰，也適用于斜碰，不但適用于碰撞，也適用于各種相互作用.4、不但適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng).5、不但適用于低速宏觀物體，也適用于高速微觀系統(tǒng).三、思慮與談?wù)摚涸趫D中所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是圓滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后，留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短.現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧（質(zhì)量不能夠夠忽略）合在一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)），此系統(tǒng)從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中，動(dòng)量可否守恒？說明原由.分兩個(gè)過程談?wù)摚簩⒆訌?、木塊和彈簧（質(zhì)量不能忽略）合在一起作為一個(gè)研究對(duì)象（系統(tǒng)）子彈射入木塊時(shí)間極短，彈簧未壓縮，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)子彈質(zhì)量為

m

初速為，木塊質(zhì)量為M

射入后子彈和木塊立刻有相同的末速度

v.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力解析，得出系統(tǒng)在這一極短時(shí)間在水平方向不受外力，豎直方向外力之和為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒.有子彈和木塊以共同速度v推動(dòng)彈簧向左運(yùn)動(dòng)，彈簧發(fā)生形變，此過程系統(tǒng)水平方向碰到墻壁向右的作用力，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒.五、例題講解【例】平板小車C放在圓滑的水平川面上，車上表面粗糙，車上有A、B兩個(gè)木塊，中間有一稍微彈簧，彈簧壓縮，，突然釋放彈簧，則（CDA

若AB

與平板車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，

ABC

系統(tǒng)動(dòng)量守恒

.B.

若AB與平板車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)不相同，

A、BC組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒

.C.若AB

所受摩擦力大小相等，

AB

組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

.D.

若AB

所受摩擦力大小不相等，

A、BC

組成的系統(tǒng)動(dòng)量仍守恒

?引導(dǎo)學(xué)生解析系統(tǒng)的受力情況，差異內(nèi)力與外力，從而選擇正確答案．六、總結(jié)、擴(kuò)展1、動(dòng)量定理適用于單個(gè)物體，動(dòng)